INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego
Transkrypt
INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego
INSTYTUT FIZYKI JĄDROWEJ im. Henryka Niewodniczańskiego Polskiej Akademii Nauk ul. Radzikowskiego 152, 31-342 Kraków www.ifj.edu.pl/publ/hab/ Kraków, marzec 2012 _________________________________________________________ Nowe podejście do analizy online w eksperymentach spektroskopii jądra atomowego na wiązce przyspieszonych jonów Jerzy Grębosz Rozprawa Habilitacyjna 3 Spis treści 1. Wprowadzenie – specyfika analizy online..............................................................................7 1.1 Analiza online zdarzenia po zdarzeniu................................................................................7 1.2 Analiza w eksperymencie z wiązką jąder egzotycznych....................................................8 1.3 Nowe wyzwania, nowe podejście.....................................................................................11 2. RISING – zadania i metody pomiarowe...............................................................................16 2.1 Kampania z wiązką relatywistyczną "Fast beam campaign"............................................18 2.2 Kampania g-RISING.........................................................................................................18 2.3 Kampania z wiązką zatrzymaną "Stopped Beam Campaign"..........................................19 3. Inkrementory..........................................................................................................................21 3.1 Rozdzielenie analizy od wizualizacji................................................................................21 3.2 Struktura programu analizującego zdarzenia (spy)...........................................................22 3.3 Wskazywanie zmiennych programu analizującego zdarzenia..........................................23 3.4 Pojemnik na hasła..............................................................................................................24 3.5 Klasa inkrementorów – Tincrementer...............................................................................25 3.5.1 3.5.2 3.5.3 3.5.4 Adres zmiennej................................................................................................................................25 Typ zmiennej...................................................................................................................................26 Walidator inkrementora...................................................................................................................26 Wskaźnik do "miejsca urodzenia"....................................................................................................27 3.6 Mapa inkrementorów........................................................................................................27 3.7 Definiowane inkrementora................................................................................................28 3.7.1 Unikatowa nazwa inkrementora.......................................................................................................28 4. Widma definiowane przez eksperymentatora.......................................................................30 4.1 Widma w programie analizy online..................................................................................30 4.2 Zarządca widm i kreator definicji widm użytkownika.....................................................31 4.2.1 4.2.2 4.2.3 4.2.4 Kreator widma ................................................................................................................................32 Widmo korzystające z więcej niż jednego inkrementora..................................................................34 Tworzenie definicji widma dwuwymiarowego................................................................................37 Wszystkie możliwe kombinacje inkrementorów..............................................................................39 4 4.2.5 Kombinacje inkrementorów należących do tych samych detektorów...............................................39 4.2.6 Kombinacje inkrementorów należących do różnych detektorów......................................................40 4.3 Klasa Tuser_spectrum_descriptor.....................................................................................41 4.3.1 Składniki – dane w klasie Tuser_spectrum_descriptor.....................................................................41 4.3.2 Funkcje składowe w klasie Tuser_spectrum_descriptor...................................................................42 4.4 Tworzenie mapy inkrementorów w początkowej fazie analizy Spy................................44 4.5 Algorytm wytwarzania widm użytkownika w programie analizy zdarzeń (Spy)............44 5. Inkrementory zbiorcze ..........................................................................................................48 6. Warunki definiowane przez eksperymentatora.....................................................................52 6.1 Warunki elementarne.........................................................................................................54 6.1.1 Warunek jako kombinacja kilku wyrażeń z warunków elementarnych............................................54 6.2 Zarządca warunków...........................................................................................................55 6.3 Kreator warunku................................................................................................................56 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 6.3.5 Trwałość warunku i ewentualne klonowanie....................................................................................56 Alternatywa elementarnych warunków jednowymiarowych............................................................56 Koniunkcja jednowymiarowych warunków elementarnych.............................................................57 Alternatywa elementarnych warunków dwuwymiarowych..............................................................58 Koniunkcja elementarnych warunków dwuwymiarowych...............................................................61 6.4 Warunki budowane z innych warunków...........................................................................62 6.4.1 Ryzyko przy zagnieżdżaniu warunków............................................................................................63 6.5 Warunki veto.....................................................................................................................64 6.6 Przypisanie warunku do widma........................................................................................65 6.7 Ilustracja działania wyrażeń logicznych tworzonych z innych warunków......................65 7. Realizacja algorytmu warunków i ewaluacja warunków......................................................67 7.1 Wczytanie warunku...........................................................................................................67 7.2 Budowa obiektu reprezentującego warunek.....................................................................68 7.2.1 Struktura reprezentująca elementarny warunek jednowymiarowy...................................................68 7.2.2 Struktura reprezentująca elementarny warunek dwuwymiarowy.....................................................69 7.3 Konstruowanie się warunku .............................................................................................70 7.4 Ewaluacja warunku...........................................................................................................71 7.5 Ewaluacja elementarnych warunków jednowymiarowych...............................................72 7.5.1 Algorytm ewaluacji inkrementora w sytuacji użycia go w alternatywie...........................................73 7.5.2 Algorytm ewaluacji inkrementora w sytuacji użycia go w koniunkcji.............................................75 7.6 Ewaluacja alternatywy elementarnych warunków dwuwymiarowych.............................78 7.7 Ewaluacja wyrażeń logicznych z innych warunków........................................................78 7.8 Obliczenie wartości logicznej całości warunku użytkownika..........................................79 8. Self-gate, warunek na innych inkrementorach tego samego detektora.................................81 8.1 Nielogiczne warunki..........................................................................................................81 8.2 Stawianie warunku self-gate.............................................................................................85 8.3 Wczytanie self-gate...........................................................................................................87 8.4 Ewaluacja self-gate............................................................................................................88 8.5 Różne rodzaje self-gate.....................................................................................................89 8.5.1 8.5.2 8.5.3 8.5.4 HECTOR self-gate...........................................................................................................................90 MINIBALL self-gate.......................................................................................................................90 AGATA detektor self-gate...............................................................................................................91 Self-gate dla detektorów typu cluster...............................................................................................92 5 9. Inkrementory definiowane przez użytkownika.....................................................................95 9.1 Definiowanie inkrementora w programie Cracow GUI....................................................95 9.2 Program analizy, a inkrementory użytkownika................................................................97 9.2.1 Konstrukcja obiektu reprezentującego inkrementor użytkownika....................................................97 9.2.2 Ewaluacja.........................................................................................................................................98 9.3 Zastosowanie inkrementorów definiowanych przez użytkownika ..................................98 9.3.1 Depozyt energii................................................................................................................................98 9.3.2 Średni czas przelotu.........................................................................................................................99 10. Zastosowanie w eksperymentach z Aktywnym Stoperem................................................102 10.1 Rozpad jądra 62Ge i schemat układu pomiarowego.................................................102 10.2 Detektor Active Stopper................................................................................................104 10.3 Dwa typy zdarzeń..........................................................................................................106 10.3.1 Informacja o implantacji – przeniesiona w przyszłość.................................................................108 10.4 Model detektora Aktywny Stoper.................................................................................109 10.4.1 10.4.2 10.4.3 10.4.4 Klasa Tactive_stopper_stripe.......................................................................................................109 Klasa Tactive_stopper_combined_xy...........................................................................................110 Klasa Tactive_stopper_full ..........................................................................................................110 Tactive_stopper_pixel.................................................................................................................110 10.5 Inkrementory detektora Aktywny Stoper......................................................................113 10.6 Wykorzystanie inkrementorów w badaniu jądra 62Ge.................................................117 10.6.1 Warunek wybierający implantowane jądro..................................................................................118 10.6.2 Warunek: – pierwszy, drugi rozpad ...........................................................................................118 10.6.3 Implantacje pozorne.....................................................................................................................119 10.6.4 Rezultaty analizy .........................................................................................................................119 11. Specyfika analizy w kampanii z wiązką relatywistyczną.................................................122 12. Analiza w kampanii g-Rising............................................................................................128 13. Inkrementory zbiorcze mutowane.....................................................................................134 13.1 Cykl życiowy inkrementora zbiorczy mutowanego.....................................................135 13.2 Zmiana zawartości inkrementora mutowanego............................................................138 13.3 Zastosowanie inkrementorów mutowanych..................................................................138 13.3.1 Mapa interakcji kwantów z detektorem germanowym...............................................................138 13.4 Algorytm bardzo wielu równoległych poprawek Dopplera (tzw. "BETA_ANALOG") .................................................................................................................................................144 13.5 Realizacja algorytmu "Beta Analog" z zastosowaniem inkrementorów mutowanych .................................................................................................................................................146 13.5.1 13.5.2 13.5.3 13.5.4 Etap konstrukcji obiektów reprezentujących detektory i algorytmy.............................................146 Etap wczytania parametrów (kolejnej) analizy.............................................................................147 Etap pętli analizy zdarzeń.............................................................................................................148 Pułapka: wybór typu pojemnika przeznaczonego na rezultaty korekcji Dopplera ......................151 14. Zakończenie.......................................................................................................................153 15. Podziękowania...................................................................................................................155 16. Literatura............................................................................................................................157